Gluonit ovat voimaa välittäviä hiukkasia, joita esiintyy jokaisessa atomin ytimessä pitäen sitä yhdessä. Ne välittävät vahvaa ydinvoimaa, joka on vahvin luonnon neljästä voimasta, 137 kertaa vahvempi kuin sähkömagnetismi ja noin 1.6 x 1039 kertaa vahvempi kuin painovoima, heikoin voima. Sen rajoitus on, että se toimii vain erittäin pienillä etäisyyksillä, atomin ytimen asteikolla. Jos etäisyys on pidempi kuin yksi femtometri (keskikokoisen ytimen leveys), voimakas voima alkaa hiipua.
Vahva voima pitää sisällään kaiken maailmankaikkeuden tunnetun aineen paitsi pimeän aineen, josta emme tiedä käytännössä mitään. Joten atomin ydin koostuu nukleonien (protonien ja neutronien) ja gluonien yhdistelmästä.
Kuten fotonilla (valolla), gluonilla ei ole massaa. Se edustaa vain voimapakettia. Toisin kuin fotonit, gluoneilla on kuitenkin oma “värinsä” – varauksen nimi voimakkaassa voimassa – mikä tarkoittaa, että ne ovat vuorovaikutuksessa itsensä kanssa, mikä tekee kvanttikromodynamiikasta (voimakasta voimaa) matemaattisesti monimutkaisempaa kuin kvanttelektrodynamiikka (sähkömagnetismi). Fyysikot epäilevät, että “liimapallo”, vain gluonien yhdistelmä ilman nukleoneja, voi olla mahdollista, mutta mitään ei ole vielä havaittu.
Gluoni löydettiin ensimmäisen kerran vuonna 1979 Saksan Deutsches Elektronen-Synchrotronin (DESY) TASSO-kokeessa. Tyypillisissä törmäyksissä elektronien ja positronien (anti-elektronien) välillä, erityisesti kiihdyttimissä, syntyy kvarkki ja ja antikvarki, jotka lähettävät kaksi erillistä hiukkassuihkua, jotka voidaan havaita pilvikammiossa. Mutta riittävän suurella energialla ilmestyy kolmas suihku – joka edustaa ytimestä pakenevia gluoneja. Tämä tarjosi kokeellista näyttöä gluonien olemassaolosta, joiden olemassaoloa epäiltiin jonkin aikaa.
Gluoneja on yhteensä kahdeksan eri tyyppiä ja kolme erilaista “väriä” (voimakas varaus). Gluonit ovat vastuussa epätavallisesta ilmiöstä, jota kutsutaan ”sulkeutumiseksi”. Kahta värillisesti varautunutta hiukkasia ei voida koskaan erottaa toisistaan. Toisin kuin sähkömagnetismissa, jossa kahden kohteen välinen varaus pienenee, kun ne liikkuvat toisistaan, voimakas voima pysyy vakiona ja erittäin voimakkaana. Ainoastaan ylikuumennetuissa ja tiheimmissä ympäristöissä (mahdollisesti massiivisimpien neutronitähtien keskellä ja hiukkaskiihdyttimissä) eri atomien ytimien gluonit ja nukleonit sekoittuvat toisiinsa ja niistä tulee kvarkiplasma, vapaasti kelluva gluonikeitto ja nukleoneja.